大学单片机知识点总结

时间：2021-08-31

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　　大学单片机知识点总结

　　1. 单片机由CPU、存储器及各种I/O接口三部分组成。

　　2. 单片机即单片微型计算机，又可称为微控制器和嵌入式控制器。

　　3. MCS-51系列单片机为8位单片机，共40个引脚，MCS-51基本类型有8031、8051和8751.

　　（1） I/O引脚

　　（2） 8031、8051和8751的区别: 8031片内无程序存储器、8051片内有4KB程序存储器ROM、8751片内有4KB程序存储器EPROM。

　　4. MCS-51单片机共有16位地址总线，P2口作为高8位地址输出口，P0口可分时复用为低8位地址输出口和数据口。MCS-51单片机片外可扩展存储最大容量为216=64KB，地址范围为0000H—FFFFH。（1.以P0口作为低8位地址/数据总线；2.以P2口作为高8位地址线）

　　5. MCS-51片内有128字节数据存储器（RAM），21个特殊功能寄存器（SFR）。

　　（1）MCS-51片内有128字节数据存储器（RAM），字节地址为00H—7FH; 00H—1FH: 工作寄存器区，00H—1FH: 可位寻址区； 00H—1FH: 用户RAM区。

　　（2）21个特殊功能寄存器（SFR）（21页—23页）;

　　（3）当MCS-51上电复位后，片内各寄存器的状态，见34页表2-6。 PC=0000H, DPTR=0000H, Acc=00H, PSW=00H, B=00H, SP=07H, TMOD=00H, TCON=00H, TH0=00H,TL0=00H,TH1=00H, TL1=00H, SCON=00H, P0～P3=FFH

　　6. 程序计数器PC：存放着下一条要执行指令在程序存储器中的地址，即当前PC值或现行值。程序计数器PC是16位寄存器，没有地址，不是SFR.

　　7. PC与DPTR的区别：PC和DPTR都用于提供地址，其中PC为访问程序存储器提供地址，而DPTR为访问数据存储器提供地址。

　　8. MCS-51内部有2个16位定时/计数器T0、T1，1个16位数据指针寄存器DPTR，其中MOVE DPTR, #data16 是唯一的16位数据传送指令，用来设置地址指针DPTR。

　　定时/计数器T0和T1各由2个独立的8位寄存器组成，共有4个独立寄存器：TH1、TL1、TH0、TL0,可以分别对对这4个寄存器进行字节寻址，但不能吧T0或T1当作1个16位寄存器来寻址。即：MOV T0，#data16 ； MOV T1，#data16 都是错的， MOV TH0，#data； MOV TL0，，#data是正确的。

　　9.程序状态字寄存器PSW

　　（1）PSW的格式： PSW

　　（2）PSW寄存器中各位的含义； Cy:进位标志位，也可以写为C。 Ac:辅助进位标志位。

　　RS1、RS0:4组工作寄存区选择控制位。

　　P为奇偶标志位：该标志位用来表示累加器A中为1的位数的奇偶数 P=1, A中1的个数为奇数； P=0, A中1的个数为偶数。

　　另：使用加法指令时，累加器A中的运算结果对各个标志位的影响：（1）如果位7有进位，则置1进位标志位Cy，否则清0 Cy；（2）如果位3有进位，置1辅助进位标志位Ac，否则清0 Ac；

　　（3）如果位6有进位，而位7没有进位，或者位7有进位，而位6没有，则溢出标志位OV置1，否则清0 OV。即只要位7和位6中有一个进位，而另一个没进位，OV就置1. 10. MCS-51指令系统的七种寻址方式,熟练掌握各寻址方式。

　　11.访问MCS-51单片机中：（1）访问片内RAM应使用MOV指令；（2）访问片外RAM应使用MOVX指令；（3）访问程序存储器应使用MOVC指令。

　　12. MCS-51有5个中断源，2级中断优先级。5个中断源名称及其中断入口地址分别是什么？哪些中断源的中断请求标志位在响应中断时由硬件自动清除？那些中断源的中断请标志位必须使用软件清除？记住各个中断请求标志位，优先级标志位，触发方式标志位。

　　前面4种都是硬件自动清0，串行中断必须使用软件清除，因为串行接收和发送共享串行中断，在中断处理中必须使用T1和R1判断串行接收还是发送中断。

　　13. MCS-51的串行口为全双工的异步串行通信口，串行口有几种工作方式？每种工作方式的帧格式和波特率是什么？串行口有4种工作方式： SM0 SM1 0 0 1 1 0 1 0 1 方式 0 1 2 3 功能说明同步异位寄存器方式（用于扩展I/O口）波特率固定，为fosc/12 8位异步收发，波特率可变（有定时器控制） 9位异步收发，波特率为fosc/64或fosc/32 9位异步收发，波特率可变（有定时器控制） SM0、SM1：串行口4中工作方式的选择位。（1）方式0：帧格式及波特率 … D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 … 方式1的波特率是固定的，为fosc/12 （2）方式1：帧格式及波特率

　　起始位停止位方式1的波特率为2SMOD/32×定时器T1的溢出率（3）方式2：帧格式及波特率

　　D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 起始位停止位方式2的波特率为2SMOD/64×fosc （4）方式3：帧格式及波特率

　　D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 起始位停止位方式3的波特率为2SMOD/32×定时器T1的溢出率

　　14. 8255A可扩展3个8位并行I/O口（PA口、PB口和PC口），其中PC口具有按位置 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 为/复位功能。

　　15.系统总线（仅了解）

　　所谓总线，就是连接计算机各部件的一组控制信号。MCS-51使用的是哈佛结构，即并行总线结构（程序存储器和数据存储器的空间是截然分开的），按其功能通常把系统总线分为三组：

　　（1）、地址总线（Address Bus ,简写AB）

　　地址总线用于传送单片机发出的地址信号，以便进行存储单元和I/O端口的选择。地址总线是单向的，只能由单片机向外送出。地址总线的数目决定着可直接访问的存储单元数目。 MCS-51单片机最多可以扩展64KB，即65536个地址单元，因此，地址总线为16条。

　　（2）、数据总线（Data Bus，简写DB）

　　数据总线用于单片机与存储器之间或单片机与I/O之间传送数据。MCS-51单片机是8位字长，所以，数据总线的位数也是8位的。数据总线是双向的，可以进行2个方向的传送。（3）、控制总线（Control Bus，简写CB）

　　控制总线实际上就是一组控制信号线，包括单片机发出的，以及从其它部件传送给单片机的。 15.单片机外部扩展存储器地址分配的方法线选法和译码法。外部扩展存储器容量大小的确定方法（1）由该存储器芯片上的'地址根数决定，如程序存储器芯片27128有A0—A13共14根地址线，故27128的存储容量=214=16KB；（2）用存储器芯片型号后面的数字÷8 即可得到该芯片的存储容量，如27128的存储容量=128÷8=16KB； 16.存储器扩展的读写控制：（做最后一题时需要用到）

　　外扩的RAM芯片既能读出又能写入，所以通常都有读写控制引脚，记为 O E和 W E。外扩的RAM的读写控制引脚分别与MCS-51的R D和 WR引脚相连。

　　外扩的EPROM在正常使用中只能读出，不能写入，故EPROM的芯片没有写入控制引脚，只有读出引脚，记为OE，该引脚与MCS-51 的PSEN相连。

　　17.在MCS-51单片机系统中，外接程序存储器和数据存储器共用16位地址线和八8位数据线，为何不发生冲突？

　　外接程序存储器和数据存储器虽然共用16位地址线和8位数据线，但由于访问程序存储器时是PSEN信号有效，而访问数据存储器时是R D或 WR 信号有效。而这些控制信号是由MCS-51执行访问外部外序存储器和或访问外部数据存储器的指令产生，任何时候只能执行1种指令，只产生1种控制信号，所以不会产生数据冲突的问题。 17. 8段共阴极数码管的断码如何编写。

　　记两点即可：

　　（1）共阴极时1为亮0不亮；

　　（2）abcdef是按照顺时针走的，知道g,dp的位置。

　　18.单片机晶振频率fosc 与机器周期Tcy的关系式：1Tcy=12/fosc 。

　　19.编程题

　　（1）循环程序的编写（即延时程序的编写）（94页例4—17）例4-17、50ms延时程序。（注：一条DJNZ指令消耗两个机器周期）

　　DEL: MOV R7，#200 DEL1: MOV R6，#125 DEL2： DJNZ R6，DEL2 MOV R7，DEL1 RET

　　（2）中断初始化程序的编写（104页例5—1,107页例5—2）知识点：（1）中断允许寄存器IE

　　MCS-51的CPU的中断源的开放或屏蔽，是由片内的中断允许寄存器IE控制的。IE的字节地址为A8H,可进行位寻址。

　　EA ----- ----- ES ET1 EX1 ET0 EX0 EA：中断允许总控制位； ES：串行口中断允许位；

　　ET1：定时器/计数器T1的溢出中段允许位； EX1：外部中断1中段允许位； ET0：定时器/计数器T1的溢出中段允许位； EX0：外部中断0中段允许位；注：当上述值置为0时，表示禁止；置为1时表示允许。

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